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標題: 51單片機PID抗飽和積分程序+Proteus仿真 [打印本頁]
作者: nhwdb    時間: 2019-9-25 15:51
標題: 51單片機PID抗飽和積分程序+Proteus仿真
這是一個C51的PID調節的源程序。

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）


單片機源程序如下:
  1. #include <reg51.h>
  2. #include <intrins.h>
  3. #include <stdio.h>
  4. #include <math.h>

  6. #ifndef  uchar   
  7. #define  uchar         unsigned char
  8. #endif

  10. #ifndef  uint   
  11. #define  uint         unsigned int
  12. #endif

  14. #ifndef  ulong   
  15. #define  ulong         unsigned long
  16. #endif

  18. /*
  19. struct _pid{
  20. float         SetSpeed;                                //定義設定值
  21. float         ActualSpeed;                        //定義實際值
  22. float         err;                                        //定義偏差值
  23. float         err_last;                                //定義上一個偏差值
  24. float         Kp,Ki,Kd;                                //定義比例、積分、微分系數
  25. float         voltage;                                //定義電壓值（控制執行器的變量）
  26. float         integral;                                //定義積分值
  27. float         umax;
  28. float         umin;
  29. }pid;

  31. void PID_init(){
  32. printf("PID_init begin \n");
  33. pid.SetSpeed=0.0;
  34. pid.ActualSpeed=0.0;
  35. pid.err=0.0;
  36. pid.err_last=0.0;
  37. pid.voltage=0.0;
  38. pid.integral=0.0;
  39. pid.Kp=0.4;
  40. pid.Ki=0.2;                                //注意，和上幾次相比，這里加大了積分環節的值
  41. pid.Kd=0.2;
  42. pid.umax=400;
  43. pid.umin=-200;
  44. printf("PID_init end \n");
  45. }

  47. float PID_realize(float speed){
  48. int index;
  49. pid.SetSpeed=speed;
  50. pid.err=pid.SetSpeed-pid.ActualSpeed;

  52. if(pid.ActualSpeed>pid.umax)                //灰色底色表示抗積分飽和的實現
  53. {

  55.                 if(abs(pid.err)>200)                //藍色標注為積分分離過程
  56.                 {        index=0;  }
  57.                 else{
  58.                         if(abs(pid.err)>180)        {index=(200-abs(err))/20;}       
  59.                         else{index=1;}

  61.                                 if(pid.err<0)
  62.                                 {
  63.                                         pid.integral+=pid.err;
  64.                                 }
  65.                         }
  66. }
  67. else
  68.         if(pid.ActualSpeed<pid.umin)
  69.         {
  70.                 if(abs(pid.err)>200)                        //積分分離過程
  71.                 {        index=0;        }
  72.                 else{
  73.                         if(abs(pid.err)>180)        {index=(200-abs(err))/20;}       
  74.                         else{index=1;}
  75.                                 if(pid.err>0)
  76.                                 {
  77.                                         pid.integral+=pid.err;
  78.                                 }
  79.                         }
  80.         }
  81.         else
  82.         {
  83.                 if(abs(pid.err)>200)                        //積分分離過程
  84.                 {        index=0;        }
  85.                 else{
  86.                         if(abs(pid.err)>180)        {index=(200-abs(err))/20;}       
  87.                         else{index=1;}

  89.                                 pid.integral+=pid.err;
  90.                         }
  91.         }

  93. //pid.voltage=pid.Kp*pid.err+index*pid.Ki*pid.integral+pid.Kd*(pid.err-pid.err_last);

  95. //pid.voltage=pid.Kp*pid.err+index*pid.Ki*pid.integral/2+pid.Kd*(pid.err-pid.err_last);        //梯形積分

  97.   pid.voltage=pid.Kp*pid.err+index*pid.Ki*pid.integral+pid.Kd*(pid.err-pid.err_last);           //
  98. pid.err_last=pid.err;
  99. pid.ActualSpeed=pid.voltage*1.0;
  100. return pid.ActualSpeed;
  101. }

  103. */





  109. void main()
  110. {
  111. uint idata        count=0;
  112. int idata        speed1,speed3=0;
  113. // uchar         speed2;
  114. SCON=0x50;
  115. TMOD=0x20;
  116. TCON=0x40;
  117. TH1=0xe8;
  118. TL1=0xe8;
  119. TI=1;
  120. TR1=1;

  122. printf("System begin \n");

  124. PID_init();
  125. while(1)
  126. {
  127.         if(count<100)
  128.         {       
  129.         speed1 = PID_contral(250, speed3 );

  131.         // printf("%f\n",speed);         
  132.          printf("%d\n",speed1);       
  133.          printf("%5d\n",speed3);
  134. //         if(speed3<151){speed3 +=20;}
  135. //         if((speed3>150)&&(speed3<181)){speed3 += 10;}
  136. //         if((speed3>180)&&(speed3<191)){speed3 += 2;}
  137.          if(speed3<250){speed3 += 10;}

  139.           }


  142.          if((count>99)&&(count<150))
  143.          {
  144.                   speed1=PID_contral(200,speed3);
  145.                  printf("%d\n",speed1);         
  146.                 printf("%5d\n",speed3);
  147.                 if(count<110) {speed3 -= 2;}
  148.                 if((count>119)&&(count<130)) {speed3 -= 1;}
  149. //                else speed3 =202;
  150.         }
  151.         count++;
  152.        
  153.          if(count>150){break;}       
  154.           
  155. }


  158. }
復制代碼

所有資料51hei提供下載:
pid抗飽和變積分.rar (103.99 KB, 下載次數: 37)


作者: 高德辛    時間: 2019-9-27 16:02
keil編譯不通過，提供的仿真一直發送“覽”，你告訴我你干啥呢？
作者: jnshuhe    時間: 2019-9-28 07:38
這里高手真多，學習了，謝謝樓主！



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